Độ chọn lọc của máy cắt + nguyên lý tính độ chọn lọc là gì
Tính chọn lọc hoặc tính chọn lọc của bộ ngắt mạch là chìa khóa để đảm bảo mạch điện hoạt động đáng tin cậy. Chức năng này giúp ngăn chặn các tình huống khẩn cấp và nâng mức độ an toàn lên mức cao hơn.
Trong trường hợp đường dây quá tải hoặc ngắn mạch, chỉ đường dây bị hư hỏng được bảo vệ, phần còn lại của hệ thống điện vẫn trong tình trạng hoạt động. Chúng tôi sẽ phân tích chi tiết lý do tại sao điều này xảy ra trong bài viết này, xem xét các nhiệm vụ chính của bảo vệ có chọn lọc, sơ đồ kết nối và các tính năng của chúng.
Chúng tôi cũng sẽ chú ý đến việc tính toán độ chọn lọc và các quy tắc tạo bản đồ, cung cấp tài liệu bằng sơ đồ, bảng biểu và hình ảnh trực quan. Và chúng tôi sẽ bổ sung bài viết bằng những lời giải thích chi tiết bằng video.
Nội dung của bài viết:
Ý nghĩa và nhiệm vụ chính của bảo vệ có chọn lọc
Vận hành an toàn và vận hành ổn định các hệ thống lắp đặt điện là nhiệm vụ được giao cho việc bảo vệ có chọn lọc. Nó ngay lập tức tính toán và cắt vùng bị hư hỏng mà không làm gián đoạn việc cung cấp điện cho vùng khỏe mạnh. Tính chọn lọc làm giảm tải khi lắp đặt và giảm hậu quả của đoản mạch.
Với hoạt động tốt của các cầu dao, yêu cầu cung cấp điện liên tục và do đó, quy trình công nghệ được đáp ứng ở mức tối đa.
Khi thiết bị tự động thực hiện việc mở bị lỗi do chập điện, nhờ tính chọn lọc, người tiêu dùng sẽ nhận được nguồn điện bình thường.
Quy tắc nêu rõ rằng lượng dòng điện đi qua tất cả các công tắc phân phối được lắp đặt phía sau bộ ngắt mạch đầu vào nhỏ hơn dòng điện chỉ định của bộ ngắt mạch đầu vào là cơ sở của bảo vệ chọn lọc.
Tổng cộng những thứ này giáo phái có thể có nhiều hơn, nhưng mỗi cá nhân phải chậm hơn mức giới thiệu ít nhất một bậc. Vì vậy, nếu bộ ngắt mạch 50-amp được lắp ở đầu vào, thì một công tắc có dòng điện định mức 40 A sẽ được lắp bên cạnh nó.
Sử dụng cần gạt, bạn có thể bật hoặc tắt đầu vào hiện tại tới các cực. Danh bạ được kết nối với các thiết bị đầu cuối và cố định. Tiếp điểm chuyển động với lò xo dùng để mở nhanh và mạch được kết nối với nó thông qua một tiếp điểm cố định.
Sự tách rời, nếu dòng điện vượt quá giá trị ngưỡng của nó, xảy ra do sự nóng lên và uốn cong của tấm lưỡng kim, cũng như bộ điện từ.
Dòng kích hoạt được điều chỉnh bằng vít điều chỉnh. Để ngăn chặn sự xuất hiện của hồ quang điện trong quá trình mở tiếp điểm, một bộ phận như lưới dập hồ quang đã được đưa vào mạch. Có chốt để cố định thân máy.
Tính chọn lọc, như một tính năng của bảo vệ rơle, là khả năng phát hiện một đơn vị hệ thống bị lỗi và cắt nó khỏi phần hoạt động của EPS.
Tính chọn lọc của automata là khả năng làm việc luân phiên của chúng. Nếu nguyên tắc này bị vi phạm, cả cầu dao và dây điện sẽ nóng lên.
Kết quả là có thể xảy ra đoản mạch trên đường dây, cháy các tiếp điểm dễ nóng chảy và cách điện. Tất cả điều này sẽ dẫn đến hỏng hóc các thiết bị điện và cháy nổ.
Giả sử có trường hợp khẩn cấp trên đường dây điện dài. Theo nguyên tắc chọn lọc chính, máy nào gần vị trí hư hỏng nhất sẽ được kích hoạt trước.
Nếu xảy ra đoản mạch ở ổ cắm trong một căn hộ thông thường, tính năng bảo vệ đường dây của ổ cắm này phải được kích hoạt trên bảng điều khiển. Nếu điều này không xảy ra, thì đến lượt cầu dao trên bảng điều khiển và chỉ phía sau nó - cầu dao đầu vào.
Tính chọn lọc tuyệt đối và tương đối của bảo vệ
Khái niệm về tính chọn lọc được xác định GOSTotm IEC 60947-1-2014. Có hai loại chọn lọc - tuyệt đối và tương đối. Nếu việc bảo vệ được phối hợp theo cách nó hoạt động độc quyền trong khu vực được bảo vệ thì điều này cho thấy tính chọn lọc tuyệt đối của nó.
Trong những trường hợp này, dòng điện chọn lọc tối đa sẽ bằng với khả năng cắt tối đa của cầu dao nằm bên dưới.
Kích hoạt như một bản sao lưu, khi việc tắt máy chưa xảy ra trong khu vực có sự cố, được gọi là bảo vệ tương đối có chọn lọc.Trong trường hợp này, các công tắc ở trên sẽ bị tắt.
Nếu vượt quá giá trị hiện tại được chỉ định của bộ ngắt mạch, tức là. trong trường hợp không có tình trạng quá tải lớn, bảo vệ chọn lọc hoạt động gần như không bị lỗi. Việc đạt được điều này với tình trạng đoản mạch sẽ khó khăn hơn nhiều.
Doanh nghiệp đăng tải dữ liệu về sản phẩm sản xuất trên thân thiết bị và trên website của mình. Điều quan trọng là phải đọc chính xác đánh dấu máy móc - các bó thiết bị chuyển mạch chỉ được tạo thành theo bảng của một nhà sản xuất cụ thể. Cần lưu ý rằng các nhóm được tổ chức trên cơ sở tương đối có nhiều chức năng.
Để kiểm tra độ chọn lọc giữa máy trên và máy dưới, hãy tìm giao điểm của phương thẳng đứng và phương ngang. Đảm bảo tính chọn lọc là một nhiệm vụ rất quan trọng khi cung cấp cho người tiêu dùng thuộc một nhóm đặc biệt.
Nếu không có nó, quá trình sản xuất có thể bị dừng, dây chuyền có thể bị hỏng, hệ thống điều hòa không khí, hệ thống khử khói và các hệ thống khác sẽ bị tắt.
Các loại sơ đồ kết nối chọn lọc
Ngoài tính chọn lọc tuyệt đối và tương đối, còn có 7 loại bảo vệ chọn lọc khác:
- vùng;
- thời gian hiện tại;
- năng lượng;
- tạm thời;
- đầy;
- một phần;
- hiện hành
Để đảm bảo tính chọn lọc cần thiết của việc tự động bảo vệ mạng điện bằng cầu dao, các phương pháp khác nhau được sử dụng. Nhưng dù sao nó cũng quan trọng cài đặt công tắc chính xác, tuân theo sơ đồ đã chọn và quy tắc lắp đặt.
Loại số 1 - bảo vệ toàn bộ và một phần
Bảo vệ hoàn toàn có nghĩa là nếu một cặp cầu dao được mắc nối tiếp, sự xuất hiện của dòng điện quá mức sẽ khiến cầu dao nằm gần vùng sự cố phải tắt.
Bảo vệ một phần hoạt động theo nguyên tắc giống như bảo vệ hoàn toàn, nhưng chỉ sau khi dòng điện đạt đến ngưỡng đã đặt.
Nếu độ chọn lọc được đảm bảo ở mức nhỏ hơn trong số các giá trị hiện tại của hai AV, thì có lý do để nói về độ chọn lọc hoàn toàn giữa chúng. Trong trường hợp này, giá trị tối đa của dòng điện ngắn mạch ước tính của hệ thống lắp đặt trong mọi trường hợp sẽ bằng hoặc nhỏ hơn giá trị hiện tại của hai bộ ngắt mạch.
Loại #2 - loại chọn lọc hiện tại
Chỉ số chính của độ chọn lọc hiện tại là điểm hiện tại tối đa. Từ đối tượng đến đầu vào, các giá trị được sắp xếp theo thứ tự tăng dần. Hoạt động của tính chọn lọc bảo vệ này dựa trên cơ sở giống như tính chọn lọc theo thời gian.
Sự khác biệt duy nhất là tốc độ màn trập dựa trên giá trị hiện tại - khi điểm ngắn mạch tiến gần đến đầu vào, số đọc dòng điện ngắn mạch sẽ tăng lên. Thời gian tắt máy có thể giống nhau.
Vùng bị hư hỏng do đoản mạch được xác định bằng cài đặt ngắt đối với các giá trị dòng điện khác nhau. Độ chọn lọc hoàn toàn chỉ có thể đạt được trong điều kiện dòng điện ngắn mạch thấp và trong khoảng cách giữa hai cầu dao có thiết bị có điện trở đáng kể.Trong trường hợp này, dòng điện ngắn mạch sẽ khác nhau đáng kể.
Kiểu chọn lọc này được sử dụng chủ yếu trong các tổng đài cuối cùng. Điều này kết hợp dòng điện định mức có giá trị không đáng kể và dòng điện ngắn mạch có trở kháng cao của cáp kết nối.
Tùy chọn chọn lọc này tiết kiệm, đơn giản và hoạt động ngay lập tức. Tuy nhiên, thường độ chọn lọc được chỉ định có thể là một phần vì dòng điện cao nhất thường nhỏ.
Khi giá trị của Isd1 và Isd2 giống nhau hoặc cực kỳ gần nhau thì Is - dòng chọn lọc tối đa bằng Isd2. Nếu các giá trị này khác nhau nhiều thì Is = Isd1.
Điều kiện để đảm bảo độ chọn lọc dòng điện là các bất đẳng thức sau: Ir1/Ir2 > 2 và Isd1/Isd2 > 2. Trong trường hợp này, độ chọn lọc tối đa là Is = Isd1.
Những nhược điểm bao gồm sự gia tăng nhanh chóng mức độ cài đặt bảo vệ chống lại dòng điện cao. Không thể nhanh chóng ngắt kết nối xích bị hỏng nếu một trong các máy bị lỗi.
Khi tính toán cài đặt bảo vệ dòng điện, cần tính đến dòng điện thực tế đi qua máy cắt hoạt động ở chế độ tự động.
Loại #3 - tùy chọn thời gian và thời gian hiện tại
Khi có một số cầu dao trong mạch có đặc tính dòng điện giống hệt nhau nhưng thời gian giữ khác nhau thì trong trường hợp xảy ra sự cố, chúng sẽ bảo hiểm cho nhau. Cái nằm gần vị trí hư hỏng sẽ hoạt động ngay lập tức, cái tiếp theo sẽ hoạt động sau một thời gian, v.v.
Trong trường hợp chọn lọc dòng điện theo thời gian, thiết bị bảo vệ không chỉ phản ứng với dòng điện mà còn phản ứng với khoảng thời gian phản ứng. Ở một giá trị dòng điện nhất định, sau một thời gian trễ nào đó, quá trình bảo vệ được kích hoạt, khoảng cách từ đó đến vị trí sự cố sẽ ngắn hơn. Phần làm việc của quá trình cài đặt không tắt.
Sự kết hợp giữa chọn lọc dòng điện và thời gian làm tăng hiệu quả cắt. Khi Isc B< Irm A, quá trình chọn lọc hoàn tất và hoạt động diễn ra ngay lập tức. AB, nằm ở trên, được trang bị hai cài đặt: Im A và Ii A. Cài đặt đầu tiên là ngắt dòng điện chọn lọc, cài đặt thứ hai là phản hồi tức thời.
Loại #4 - tính chọn lọc năng lượng của máy móc
Với tính chọn lọc năng lượng, quá trình tắt máy xảy ra bên trong thân máy. Thời gian của quá trình quá ngắn nên dòng điện ngắn mạch không có thời gian để đạt đến giá trị giới hạn của nó.
Hệ thống bảo vệ dòng thời gian được coi là phức tạp. Điều này không chỉ liên quan đến phản ứng với dòng điện mà còn liên quan đến thời gian xảy ra hiện tượng này.
Khi dòng điện tăng thì thời gian đáp ứng của máy giảm. Cơ sở cho kiểu chọn lọc này là quy định về bảo vệ sao cho đối tượng được bảo vệ hoạt động nhanh hơn ở tất cả các giá trị dòng điện ngưỡng so với bộ ngắt mạch ở đầu vào.
Loại #5 - sơ đồ phòng thủ khu vực
Phương pháp phân vùng phức tạp và đắt tiền nên được sử dụng chủ yếu trong công nghiệp.Ngay khi ngưỡng hiện tại đạt đến mức tối đa, dữ liệu sẽ được gửi đến trung tâm điều khiển và máy đã chọn sẽ được kích hoạt. Mạng điện có kiểu chọn lọc này bao gồm các cơ cấu điện tử đặc biệt.
Khi phát hiện vi phạm, tín hiệu sẽ được gửi từ công tắc đặt bên dưới đến thiết bị đặt phía trên. Máy đầu tiên phải phản hồi trong vòng một giây. Nếu nó không phản ứng, cái thứ hai sẽ được kích hoạt.
So sánh loại độ chọn lọc này với độ chọn lọc thời gian, bạn có thể thấy rằng thời gian phản hồi trong trường hợp này thấp hơn nhiều - đôi khi hàng trăm mili giây. Cả tỷ lệ can thiệp vào hệ thống và tỷ lệ thiệt hại của nó đều giảm. Ảnh hưởng nhiệt và động lên các bộ phận của hệ thống lắp đặt được giảm bớt. Số lượng mức độ chọn lọc ngày càng tăng.
Trong trường hợp chọn lọc vùng, cơ chế bảo vệ nằm ở phía nguồn điện sẽ được kích hoạt nếu chúng ta lấy vị trí ngắn mạch làm điểm bắt đầu. Cho đến khi máy được kích hoạt, việc điều khiển được thực hiện để đảm bảo rằng thiết bị bảo vệ ở phía mang tải không đưa ra tín hiệu tương tự.
Nhưng tính chọn lọc như vậy đòi hỏi phải có nguồn điện bổ sung. Do đó, việc sử dụng hợp lý loại chọn lọc này là trong các hệ thống có thông số dòng ngắn mạch cao và dòng điện đáng kể. Đây là các thiết bị chuyển mạch và phân phối nằm ở phía tải của máy phát điện và máy biến áp.
Tính toán độ chọn lọc của máy
Biết đọc lựa chọn máy và cài đặt chính xác là nguyên tắc cơ bản để duy trì tính chọn lọc của bộ ngắt mạch. Độ chọn lọc của công tắc đặt gần nguồn đảm bảo đáp ứng yêu cầu: Is.o.last ≥ Kn.o.∙ I k.prev.
Đây là lần cuối cùng. - giá trị hiện tại kích hoạt bảo vệ. Tôi đã biết. - dòng điện ngắn mạch tại điểm cuối của vùng chịu tác động của máy điện, nằm cách xa nguồn năng lượng. Kn.o. - hệ số độ tin cậy. Giá trị của nó phụ thuộc vào sự phân tán của các tham số.
Căn chỉnh tс.о.last ≥ tк.prev.+ ∆t thể hiện tính chọn lọc trong trường hợp điều chỉnh AV phụ thuộc vào thời gian. tс.о.last, tк.prev. - khoảng thời gian cho hoạt động của các thiết bị đóng cắt được đặt ở khoảng cách rất xa nguồn điện và được đặt gần đó. ∆t là tham số được lấy từ danh mục và biểu thị mức độ chọn lọc theo thời gian.
Bản đồ chọn lọc và các quy tắc để tạo ra nó
Đặc tính thời gian-dòng điện của tất cả các thiết bị có trong mạch mạng điện được mô tả trên bản đồ chọn lọc. Mục đích của việc biên soạn nó là đảm bảo sự bảo vệ tối đa cho máy móc. Cơ sở của việc bảo vệ công tắc là nguyên tắc theo đó các công tắc được kết nối nối tiếp nhau một cách chặt chẽ.
Có một số quy tắc được yêu cầu khi tạo bản đồ chọn lọc:
- Việc lắp đặt phải có một nguồn điện áp.
- Tất cả các điểm thiết kế quan trọng phải được nhìn thấy rõ ràng. Tính đến yêu cầu này, cần phải chọn thang đo.
- Bản đồ chỉ ra các đặc tính bảo vệ, các thông số ngắn mạch tối thiểu, tối đa tại các điểm trong hệ thống.
Các tiêu chuẩn thiết kế thường bị vi phạm và bản đồ chọn lọc bị thiếu trong các dự án. Điều này có thể dẫn đến sự gián đoạn trong việc cung cấp điện cho người tiêu dùng.
Bản đồ đưa ra một bức tranh hoàn chỉnh về sự phối hợp của các cài đặt. Nó cung cấp cơ hội để so sánh hoạt động của máy móc dựa trên các đặc tính như tính chọn lọc.
Các loại trục thời gian-dòng điện là cơ sở không chỉ để xây dựng các bản đồ chọn lọc để bảo vệ dòng điện dưới dạng cầu dao mà còn cho các loại khác của nó: cầu chì, tiếp sức. Thông thường một thẻ chứa 2-3 đặc điểm AB. Trục hoành độ hiển thị giá trị hiện tại tính bằng kV và trục tọa độ hiển thị thời gian tính bằng giây.
Kết luận và video hữu ích về chủ đề này
Các vấn đề với hoạt động của bộ ngắt mạch và cách loại bỏ chúng:
Vẽ bản đồ chọn lọc bằng chương trình đặc biệt:
Không thể sử dụng hệ thống dây điện một cách đáng tin cậy, an toàn nếu không tính đến tính chọn lọc của máy. Biết về những điểm chính của việc tạo ra sự bảo vệ có chọn lọc, bạn có thể lựa chọn thành thạo thiết bị cho dự án kỹ thuật của mình.
Bạn có chuyên nghiệp tham gia vào công việc lắp đặt điện và muốn bổ sung tài liệu được trình bày ở trên? Hoặc nhận thấy sự mâu thuẫn hoặc sai sót trong bài viết này? Hoặc có thể bạn muốn hỏi các chuyên gia của chúng tôi một câu hỏi? Hãy viết ý kiến của bạn vào khối bên dưới.
Câu hỏi: làm thế nào để xây dựng sơ đồ chọn lọc khi sử dụng, ví dụ, cầu chì ở đầu đường dây cung cấp và cầu dao ở cuối đường dây, nếu trong đặc tính dòng thời gian của cầu chì, dòng điện tải trong A được vẽ dọc theo trục hoành độ, và trong đặc tính của thiết bị đóng cắt, dòng điện cắt được biểu thị bằng bội số của dòng điện danh định của thiết bị đóng cắt, tính bằng kA